Аналіз виготовлення веденого вала шляхом розробки прогресивного технологічного процесу (стр. 2 из 3)

F_пок.п =41621, мм²

4) Визначаємо товщину містка для облоя [1]:

, мм

Коефіцієнт Із приймаємо рівним 0,016.

5) По таблиці 3.2.2 вибираємо інші розміри облойної канавки [1]:

а) Зусилля преса – 10 МН;

б) h_o = 2,0 мм;

в) l = 4 мм;

г) h = 6 мм;

д) R₁ = 15 мм.

6) Розрахувати обсяг заготівлі [1]:

V_заг.=V_п+V_у+V_о, мм³

де V_п – обсяг кування, що розраховується по номінальних розмірах креслення;

V_у – обсяг вигару, обумовлений залежно від способу нагрівання;

V_о – обсяг облоя при штампуванні.

а) Обсяг кування:

б) Обсяг вигару V_у приймаємо рівним 1% від V_п.

V_у=32400 мм²

в) Обсяг облоя V_о:

V_о=ξ^.F_М^.(Р_п + ξ. π. l),

де ξ – коефіцієнт, що враховує зміна фактичної площі одержуваного облоя в порівнянні із площею перетину містка;?=2.

F_м – площа поперечного перерізу містка F_M=l.h_o= 4. 2,0= 8 мм²;

Р_п – периметр кування Р_п= 1130 мм.;

Підставимо отримані дані у формулу:

V_о= 2.8×(1130+2. 3,14.4) = 18482 мм³;

г) Обсяг кування:

V_заг.=32,4·10⁵+32400+18482 = 32,9·10⁵ мм³.

Визначимо параметри вихідної заготівлі для штампування.

д) Діаметр заготівлі:

, мм

де m – відношення

; 1,25< <2,5. Приймаю m=2.

мм.

За ДСТ 2590–71

мм.

д) Довжина заготівлі:

г) Площа поперечного перерізу заготівлі:

7) Розрахуємо масу кування:

кг.

8) Визначимо коефіцієнт використання матеріалу:

9) Розрахуємо зусилля штампування:

, МН,

де D_пр – наведений діаметр D_пр=1,13

,

F_п – площа проекції кування на щільність рознімання штампа

F_п=

,

B_п.ср – середня ширина кування в плані, B_п.ср=

.

σ_в - межу міцності матеріалу, σ_в=598 МПа [2]

D_пр =

мм

F_п=6994 мм²;

B_п.ср=6994/480=15 мм

, МН

По розрахунковому зусиллю штампування вибираємо прес із зусиллям 25 МН і зразковою продуктивністю 140 шт./ч.

Для остаточного вибору методу одержання заготівлі, варто провести порівняльний аналіз по технологічній собівартості.

Розрахунок технологічної собівартості заготівлі одержувану по першому або другому методі проведемо по наступній формулі [1]:

де С_i – базова вартість однієї тонни заготівель С_{i лиття} = 9780 грн.;

С_{i шт} = 3730 грн., k_т, k_с, k_в, k_м, k_п – коефіцієнти, що залежать від класу точності, групи складності, маси, марки матеріалу й обсягу виробництва заготівель k_т = 1, k_с = 1, k_в = 1, k_м = 1,93, k_п = 1; Q – маса заготівлі, кг; q – маса готової деталі, кг; S_отх – ціна однієї тонни відходів S_оте = 500 грн.

Економічний річний ефект дорівнює:

Е_Е = (S_заг1 – S_заг2)*N = (601 –186,5)*2400 = 994,8 т. грн, (4.8)

де N – обсяг випуску в рік, шт.; S_заг1, S_заг2 – вартість заготівель, що зіставляються, у.о.

На основі проведеного економічного розрахунку, а так само виходячи з раціонального застосування матеріалу, вибираємо найбільш доцільний метод одержання заготівлі. Таким методом є – одержання заготівлі штампуванням на кривошипних пресах.

5. Вибір технологічних баз

На першій токарській операції, при закріпленні в кулачковому патроні, що самоцентрує, використовуємо чорнові (вихідні) бази заготівлі – пов. 6, 11.

На наступних операціях деталь установлюємо в повідковий патрон і затискаємо в центрах, використовуючи пов. 7, 11, залежно від установи.

6. Вибір методів обробки поверхонь деталі

Таблиця 6.1

Номера поверхонь	Точність, квалітет	Шорсткість, Ra, напівтемних	Методи обробки
5, 10, 16, 17	10	6,3	Гостріння чорнове Гостріння чистове ТО
12, 13, 14, 15	8	3,2	Фрезерна ТО
1, 6, 18	9	3,2	Фрезерна ТО
2, 3, 4	8	0,63	Гостріння чорнове Гостріння чистове ТЕ Шліфування перед.
7, 8, 9, 11	6	0,32	Гостріння чорнове Гостріння чистове ТЕ

7. Розробка технологічного маршруту (плану) обробки деталі

При розробці технологічного маршруту дотримуємося наступних принципів:

1. Технологічні операції розробляємо за принципом концентрації технологічних переходів, тобто якнайбільше поверхонь обробляти з одної установи.

2. Віддаємо перевагу напівавтоматам

3. Використовуємо збірний різальний інструмент, оснащений змінними багатогранними пластинами СМП із твердого сплаву. Для цільного інструмента застосовуємо швидкорізальну сталь підвищеної продуктивності.

4. Верстатні пристосування використовуємо з механізованими затискними пристроями.

00 – Заготівельна (штампування)

05 – Фрезерно-центрувальна (обробка пов. 1,6,18)

10 – Токарська чорнова (обробка пов. 2,3,4,5,7,8,9,10,11)

15 – Токарська чистова (обробка пов. 2,3,4,5,7,8,9,10,11,17)

20 – Фрезерна

25 – Маркировочна

30 – Термічна

55 – Контрольна (комплексний контроль точності вала)

8. Розробка технологічних операцій

Для токарської операції 10 приймаємо токарно-гвинторізні верстат 1К62.

Найбільший діаметр оброблюваної деталі 400 мм;

Відстань між центрами 1000 мм;

Межі частот обертання шпинделя 12,5–2000 о/хв;

Подача супорта 42 мм/о;

Потужність головного електродвигуна 0,07–4,16 кВт.

Верстат дозволяє виконувати всі види токарської обробки, включаючи нарізування різьблення, забезпечує точність до 8 квалітету, шорсткість до Ra 2,5 напівтемний.

Для фрезерної операції 20 приймаємо фрезерний верстат 6Д95

Розміри робочого стола 400х1600 мм;

Межі частот обертання шпинделя 40–2000 о/хв;

Межі подач 25–1500 мм/хв;

Потужність головного електродвигуна 10кВт.

Послідовність переходів операції 10:

1. Установити, закріпити, зняти заготівлю.

2. Точити начорно 7, 8, витримуючи розміри O82,5, O87,5 мм.

3. Точити по контурі. 7, 8, 9, 10, витримуючи розміри Ø82_-0,35, Ø87_-0,35, 330±0,285, Ø97_-0,35,146±0,2, Ø92_-0,35, 265±0,26 мм.

Послідовність переходів операції 20:

1. Установити, закріпити, зняти заготівлю.

2. Фрезерувати паз. 14, 15, витримуючи розміри 5±0,02 мм, 110±0,05 мм, 81_-0,2, 25^{+0,033 мм.}

3. Фрезерувати паз. 12,13, витримуючи розміри 210±0,05 мм, 320±0,07 мм, 71_-0,2, 22^{+0,033 мм.}

Для виконання переходів операції 10 приймаємо наступних різальних інструмент:

Т1, Т2 Різці прохідні ДЕРЖСТАНДАРТ 26611–85 Т5К10;

Т3 Різець контурний тип 1 ДЕРЖСТАНДАРТ 20872–80 Т15К6.

Для виконання переходів операції 20 приймаємо наступних різальних інструмент:

Фреза шпонкова O22 ДЕРЖСТАНДАРТ 4675–71 Р6М5;

Фреза шпонкова O25 ДЕРЖСТАНДАРТ 4675–71 Р6М5.

Розрахунок режимів різання для всіх технологічних переходів виконаний за методикою [2].

Операція 10:

Перехід 1

Глибина різання 4 мм;

Подача різця 0,2 мм/про;

Перехід 2

Глибина різання 3 мм;

Подача різця 0,2 мм/про;

Операція 20:

Перехід 1

Глибина різання 9 мм;

Подача 0,7 мм/про.

Перехід 2

Глибина різання 9 мм;

Подача 0,7 мм/про.

Швидкість різання розраховується:

(8.1)

де

– коефіцієнт і показники ступеня, що залежать від виду обробки;